2022年新能源汽车电驱动行业发展现状及竞争格局分析.docx

2022年新能源汽车电驱动行业发展现状及竞争格局分析1.电驱动系统：核心动力结构，技术迭代持续推动行业变革新能源汽车的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类。电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱，是驱动电动汽车行驶的核心部件；电源系统包含车载充电机（OBC）、DC-DC转换器和高压配电盒，是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。电驱动产业链涉及环节较多，可以概括为零件—总成—系统—整车厂四大层级。上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等，这一级的玩家对在整车产业链中属于“三级供应商”。在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、电控总成与传动总成，这一级的玩家可以称为车企的“二级供应商”；各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企，这一级玩家为行业“一级供应商”。1.1.大三电：电机、电控、减速器1.1.1.电机：扁线电机、高压电机带来新机遇电驱动系统在新能源汽车成本中占比仅次于电池。电驱动系统（电机、电控、减速器）是新能源汽车动力总成的关键部件，相当于传统燃油车发动机的作用，直接决定整车的动力性能。其成本占比仅次电池，占比绝对值因新能源汽车品牌、车型而异。驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构，永磁同步电机会在转子上放置永磁体，由磁体产生磁场；而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率（高效率区间）是衡量电机性能的关键指标：1）功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小，有利于节省空间&制造成本；2）效率越高，说明电机端损耗越小，相同电池容量下，新能源车续航里程更长。永磁同步电机为目前应用最多的电机类型，异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用。相比交流异步电机，永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。根据第一电动汽车网统计信息，2022年3月，我国新能源汽车共配套驱动电机50.97万台，其中永磁同步电机为48.60万台，占比95%，适用于大部分主流车型；交流异步电机配套2.09万台，占比为4%，主要配套包括特斯拉ModelY、岚图FREE、蔚来ES8、奥迪e-tron、大众ID.4CROZZ等车型。交流异步电机在高速中应用性能更优，同时具有成本优势（稀土永磁材料成本较高，同功率的永磁同步电机价格更高），目前配套多以高端车型、双电机方案为主(蔚来ES8是前永磁同步+后交流异步，特斯拉ModelY2021款采用前感应异步+后永磁同步)。多电机在高端车型中应用有所增加，故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。相比单电机，双电机可以显著提高汽车的加速性能与续航能力。同时，双电机多意味着四驱系统，可以提供更好的附着力，从而提高安全性能。近年来，在高端车型中双电机的应用不断增加，特斯拉、蔚来、奥迪、大众、奔驰都陆续推出搭载双电机的车型。而在法拉第FF91和荣威MarvelX中更是使用了三个电机。扁线：可有效提高电机功率密度，减少铜损耗以提升效率。1）功率密度高：相较于传统的圆线绕组电机，扁线电机将圆形导线换成矩形导线，因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线，进而提高功率密度。2）效率高、损耗小：铜损耗在电机损耗里占比达65%，因此为提高电机效率，需采用更合理的定子绕组，从而降低铜耗。此外，扁线截面更粗使得电阻相对更小，铜导线发热损失的能量也越小。而且扁线电机的端部尺寸短5-10mm，从而降低端部绕组铜损耗。3）重量、NVH等方面也存在优势。发卡电机为应用最广泛的扁线技术，产线投资高，产业化仍处于前期阶段。根据线圈绕组方式差异，扁线电机可分为集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与Hairpin（发卡）扁线电机，其中发卡电机应用最为广泛。相对圆线电机，扁线电机无法进行手工制造、自动化要求较高——绕组制造过程非常复杂，需要先将导线，制作成发卡的形状，然后通过自动化插入到定子铁芯槽内，然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高，根据方正电机，2021年来公司已先后投资17.42亿元用于产线建设，对企业资金实力有较大挑战。雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河，近年来渗透率不断提升。2007年，雪佛兰VLOT采用的电动汽车中就有发卡式扁线电机，其供应商为雷米。2015年，丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯，其电机供应商为Denso。在扁线电机更高的效率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的成熟，近年来其应用不断增加，2020年来，保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷纷推出装载发卡式电机的新车型，渗透率不断增长。根据方正电机公司年报，2020年全球新能源汽车行业扁线电机渗透率为15%，我国扁线电机渗透率约为10%。2021年随着各主流车企大规模换装扁线电机，特斯拉换装国产扁线电机，我国扁线电机渗透率已与全球扁线电机渗透